Introdução
A testosterona é uma substância ativa esteróide cujo comportamento térmico é de grande relevância para a secagem, o armazenamento, a formulação e o processamento térmico. Mesmo quantidades e small es de umidade residual ou solvente residual podem influenciar a Cristalinidade / Grau de cristalinidadeA cristalinidade refere-se ao grau de ordem estrutural de um sólido. Em um cristal, o arranjo de átomos ou moléculas é consistente e repetitivo. Muitos materiais, como vidro, cerâmica e alguns polímeros, podem ser preparados de forma a produzir uma mistura de regiões cristalinas e amorfas. cristalinidade, o comportamento de Temperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica). fusão, o manuseio do pó e a Estabilidade térmicaUm material é termicamente estável se ele não se decompõe sob a influência da temperatura. Uma maneira de determinar a estabilidade térmica de uma substância é usar um TGA (analisador termogravimétrico). estabilidade térmica. Portanto, uma medição combinada de TGA-DSC com análise simultânea por espectrometria de massa dos gases liberados é particularmente adequada para uma caracterização abrangente. Essa abordagem permite distinguir entre liberação de compostos voláteis, Temperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica). fusão e Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição química, fornecendo, assim, informações valiosas para a otimização de processos e o controle de qualidade.
Condições de medição
As condições de medição estão detalhadas na Tabela 1.
Tabela 1: Condições de medição para o STA
| Instrumento | STA Aёolos |
| Amostra | Testosterona |
| Massa da amostra | 10 mg |
| Faixa de temperatura | 30 °C a 500 °C |
| Taxa de aquecimento | 20 K/min |
| Atmosfera | Nitrogênio, 70 ml/min |
| Cadinho | Pt com tampa perfurada |
Resultados e Discussão
A Figura 1 mostra as curvas de TGA, DTG e DSC da testosterona.
Na faixa de baixas temperaturas, entre a temperatura ambiente e aproximadamente 130 °C, observa-se uma perda de massa e small e de 2,3%, com um pico de DTG a 127 °C. Esse comportamento pode ser atribuído à liberação de umidade residual e de espécies voláteis fracamente ligadas. O sinal de DSC exibe, simultaneamente, um efeito EndotérmicoUma transição de amostra ou uma reação é endotérmica se for necessário calor para a conversão.endotérmico com uma temperatura de pico de 127 °C. Esses eventos indicam processos relacionados à dessorção ou desidratação antes da Transições de faseO termo transição de fase (ou mudança de fase) é mais comumente usado para descrever transições entre os estados sólido, líquido e gasoso.transição de fase principal. Essas informações são importantes porque mesmo quantidades small es de umidade residual podem influenciar a estabilidade de armazenamento, o fluxo do pó e a reprodutibilidade dos processos posteriores.
Um pico EndotérmicoUma transição de amostra ou uma reação é endotérmica se for necessário calor para a conversão.endotérmico pronunciado no DSC aparece com uma temperatura de início extrapolada de 155 °C, o que corresponde bem ao Temperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica).ponto de fusão relatado na literatura. A entalpia de Temperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica). fusão foi de 58 J/g. Esse sinal é atribuído à Temperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica). fusão da testosterona e representa a principal Transições de faseO termo transição de fase (ou mudança de fase) é mais comumente usado para descrever transições entre os estados sólido, líquido e gasoso.transição de fase física da substância. A forma bem definida do pico indica um processo de Temperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica). fusão distinto. O conhecimento da Temperaturas e entalpias de fusãoA entalpia de fusão de uma substância, também conhecida como calor latente, é uma medida da entrada de energia, normalmente calor, necessária para converter uma substância do estado sólido para o líquido. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual ela muda de estado, passando do sólido (cristalino) para o líquido (fusão isotrópica). temperatura de fusão é essencial para o projeto das etapas de processamento térmico. A degradação térmica teve início acima de 250 °C e se completou em torno de 450 °C. O pico de DTG foi observado a 392 °C.
A análise de gases evoluídos, mostrada na Figura 2, fornece informações adicionais importantes sobre a natureza dos eventos de perda de massa. O traço iônico de m/z 18 apresenta um sinal claro com um máximo em torno de 137 °C, atribuído à liberação de água. Isso confirma que a perda de massa em baixa Modelo de hambúrgueresO modelo de Burgers é um modelo geral de um material viscoelástico, comumente usado para descrever uma medição de recuperação de fluência em classic. temperatura observada na curva de TGA é, pelo menos em parte, causada pela umidade residual. Além disso, as traços iônicos de m/z 43 e m/z 58 exibem um máximo distinto em torno de 171 °C, indicando a liberação de traços de acetona assim que a amostra entra em estado fundido. Isso sugere a presença de solvente residual, provavelmente originário da síntese, purificação ou CristalizaçãoA cristalização é o processo físico de endurecimento durante a formação e o crescimento de cristais. Durante esse processo, o calor da cristalização é liberado.cristalização.
O espectro de MS medido a 374 °C é apresentado na Figura 3 e mostra algumas semelhanças com o espectro de referência da testosterona. Esse achado sugere uma Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição parcial e uma evaporação parcial da testosterona durante o tratamento térmico. Durante a PiróliseA pirólise é a decomposição térmica de compostos orgânicos em uma atmosfera inerte.pirólise, provavelmente vários produtos de Reação de decomposiçãoUma reação de decomposição é uma reação induzida termicamente de um composto químico que forma produtos sólidos e/ou gasosos. decomposição diferentes são liberados simultaneamente na forma de uma mistura.
Conclusão
A medição demonstra que uma abordagem combinada de TGA-DSC, idealmente complementada pela análise de gases liberados, é essencial para uma avaliação confiável do comportamento térmico do material. Somente essa combinação permite a diferenciação clara entre transições físicas, como secagem e fusão, e processos de degradação química. Sem o acoplamento à espectrometria de massa (MS), esses eventos de perda de massa de baixo nível poderiam ser detectados pela TGA, mas sua origem química não poderia ser identificada com o mesmo nível de confiança. Esses resultados fornecem uma base importante para otimizar as condições de secagem, armazenamento e processamento térmico da testosterona.
Essa caracterização térmica do comportamento de fusão da testosterona fornece informações valiosas para avaliar sua estabilidade física em formas farmacêuticas transdérmicas. Os dados obtidos apoiam o desenvolvimento de formulações robustas e permitem a avaliação de possíveis processos de recristalização que possam prejudicar a liberação do fármaco e, consequentemente, a eficácia do produto. Prevenir a CristalizaçãoA cristalização é o processo físico de endurecimento durante a formação e o crescimento de cristais. Durante esse processo, o calor da cristalização é liberado.cristalização é essencial para garantir tanto a biodisponibilidade do ingrediente farmacêutico ativo quanto o desempenho de adesão a longo prazo dos adesivos transdérmicos durante o armazenamento e o uso.